Разработан метод управления спинами трионов

 




Эндрю Рэмси (Andrew Ramsay) из Университета Шеффилда с коллегами разработали технологию контроля спинового состояния трионов с помощью ультракоротких лазерных импульсов.

Методика разработана для квантовых точек, содержащих две дырки и один электрон, сообщает nanotechweb.org. Движение носителей заряда в квантовых точках ограничено во всех трех пространственных направлениях. Такие точки могут поддерживать определенное спиновое состояние довольно длительное время - милли- и микросекунды. Задача заключается в том, чтобы осуществлять контроль над ним без декогерентизации.

Исследовательская группа использовала квантовую точку в виде диска из арсенида индия-галлия 20 нм в диаметре и 3 нм толщиной. С помощью лазерных импульсов в квантовой точке создавали пару электрон-дырка. Затем под воздействием электрического поля электрон туннелировал из точки, оставляя дырку в определенном спиновом состоянии. Через некоторое время дырка также покидала квантовую точку.

Импульсами циркулярно поляризованного лазерного излучения ученые создавали трион путем образования дополнительной пары электрон-дырка. При этом, в соответствии с принципом Паули, препятствующим образованию двух дырок в одном квантовом состоянии, вторая дырка должна была иметь другое значение спина. Например, при право-поляризованном излучении дополнительная пара образовывалась только в случае, когда спин существующей дырки имел ориентацию "спин-вниз".

По словам ученых, благодаря контролю над спиновым состоянием квантовой точки, методика дает возможность производить до 105 логических операций до момента нарушения когерентности. Эндрю Рэмси полагает, что в краткосрочной перспективе новая технология будет инструментом для разработки способов оптического контроля спинов и создания логических ворот для квантовых вычислений.

Дальнейшими целями ученых является исследование вращения дырочных спинов вокруг силовых линий магнитного поля, и в конце концов, осуществление полного оптического контроля над спинами квантовых точек.


Источник: CNews.ru